[发明专利]升压电路、马达驱动模块以及制冷设备

说明书

技术领域

本发明涉及将交流变换为直流的整流装置、升压电路、马达驱动模块以及制冷设备。

背景技术

由将交流电源变换为直流的整流装置、和将直流变换为交流的逆变器电路构成的马达驱动系统在家电产品、工业设备领域中广泛普及。在空调等制冷设备中，为了提高全年能量消耗效率(APF)，期望提高运转时间多的中低速运转区域的效率。因此，近年来，存在将马达感应电压(反电动势)设计得较大的倾向。

但是，马达感应电压(反电动势)与马达转速成比例，所以在高速运转时，逆变器的输出电压被限制为直流电压，比马达的感应电压更低，有时无法正常地驱动。以往，作为对策，有弱磁场控制等方法，但如图10所示，伴随马达的无效电流的增加，马达损耗和逆变器损耗增加，系统综合效率降低。取而代之，在逆变器输出电压不足的情况下，使直流电压升压来提高逆变器输出电压是有效的方法。

从以前开始就进行了将交流电压变换为直流并进一步升压的电路结构的开发，提出了许多方式。例如，能够使用由6个半导体功率元件构成的三相PWM转换器，进行输入电流的高次谐波降低和输出直流电压的升压控制，但需要大量的半导体功率元件和复杂的控制单元，所以装置的成本大幅增加。关于空调、通用逆变器等民用、工业用装置，重视产品成本，所以期望廉价的升压单元。

另外，作为单纯的升压单元，例如如〔专利文献1〕和〔专利文献2〕所记载那样，记载了在二极管整流器的输出中由电抗器、半导体开关元件和二极管构成的升压斩波器电路。

专利文献1：日本专利第4937281号公报

专利文献2：日本特开2010-233439号

发明内容

在〔专利文献1〕中记载的升压电路虽然能够通过一个升压斩波器来调整直流电压，但一般由于三相受电装置的容量大，所以无法避免构成升压斩波器的部件(功率元件和电抗器)的大型化、成本上升。

另外，如〔专利文献2〕所记载那样，有使多个升压斩波器成为并联而进行交织动作的方式。虽然升压斩波器的部件件数变多，但各部件的容量变小，所以能够使用廉价的通用部件。但是，为了控制各升压斩波器，需要各自的电流检测单元和控制电路，装置变得复杂。

因此，本发明提供一种通过使用一个电流检测单元来检测各功率元件电流并调整各功率元件的接通(ON)宽度从而使各功率元件电流成为大致均等的升压电路、马达驱动用模块以及制冷设备。

为了解决所述课题，本发明优选为具备：与交流电源连接的整流电路；多个电抗器，与所述整流电路的正电位侧并联地连接；多个功率元件，与该多个电抗器分别串联地连接，进行电流的接通/断开；单一的电阻，连接在所述多个功率元件与所述整流电路的负电位侧之间；以及控制部，以使在所述多个功率元件中流过的电流成为大致均等的方式，交替地控制所述多个功率元件。

根据本发明，使用一个电流检测单元检测各功率元件电流，并调整各功率元件的接通宽度，从而能够使各功率元件电流成为大致均等。因此，简化电流检测电路以及控制，所以能够提供低成本高效率的升压电路、马达驱动模块以及制冷设备。在以下所示的实施例中说明本发明的其他结构、作用、效果。

附图说明

图1是作为本发明的一个实施方式的升压电路的结构图。

图2是作为本发明的一个实施方式的升压电路的控制部的功能块结构图。

图3是作为本发明的一个实施方式的升压电路的控制部的脉动补偿控制器的结构图。

图4是作为本发明的一个实施方式的升压电路的控制部的A/D&电流分离器的结构图。

图5是作为本发明的一个实施方式的升压电路的控制部的调制系数调整器的结构图。

图6是作为本发明的一个实施方式的升压电路的电流检测方法的说明图。

图7是作为本发明的一个实施方式的升压电路的电流均等控制效果的说明图。

图8是作为本发明的一个实施方式的升压电路的电流均等控制效果的说明图。

图9是作为本发明的一个实施方式的马达驱动模块的电路结构图。

图10是作为本发明的一个实施方式的马达驱动模块的升压效果的说明图。

图11是作为本发明的一个实施方式的马达驱动模块的外观图。

图12是作为本发明的一个实施方式的制冷设备的结构图。

(符号说明)